[发明专利]一种电动汽车充电站最优建设数量和选址方案规划方法

说明书

本发明公开了一种电动汽车充电站最优建设数量和选址方案规划方法，通过城市电动汽车的相关参数，模拟生成A个停车点从而获得在子区域内的停车坐标，确定该城市充电站拟建站点数量q后，构建用户充电站选择模型选择目标充电站，构建寻址平衡约束条件，保留满足约束条件的选址方案，在保留的选址方案中，根据充电站建设数量成本目标函数选取建设成本最小的充电站建设数量；根据选取建设成本最小的充电站建设数量，最终确定在该建设数量下的最优选址方案，本发明所提出的电动汽车充电站最优建设数量和选址方案规划方法，能有效地确定某城市内电动汽车充电站最优建设数量和最优选址方案。

技术领域

本发明属于电动汽车充电技术领域，尤其涉及一种电动汽车充电站最优建设数量和选址方案规划方法。

背景技术

随着全球汽车工业发展，人们对化石能源不断开发利用导致能源枯竭以及环境恶化，迫使人们将目光转向更加环保的电动汽车。电动汽车优势在于使用电能，噪音小，可再生，并且不会产生污染物排放等诸多优势，因此吸引着世界各国相继出台政策鼓励发展电动汽车，但电动汽车的发展仍面临着续航里程短的难题。但有研究表明，仅靠增加电池荷电量会导致电池负载占比快速上升，既不能突破续航里程增长的上限，也不利于节能。为此，建设高效、合理以及便利的电动汽车充电站能量补给网络是唯一可行有效的方法。

尽管目前有许多城市已经开始电动汽车充电站的建设，但是由于缺乏相应的建站规划理论，导致建设数量和选址方案的不合理，以至于出现以下问题：(1)分配至各站的用户数量极不均匀。有的充电站服务的用户数量极少，导致充电站资源利用率极低；而有的充电站的服务的用户过多，导致该站服务压力过大，造成拥堵或者电网负荷过大等问题；(2)用户寻址过程缺乏便利。由于选址方案的不合理，导致某些用户的寻址距离很小，但某些用户的寻址距离过大，充电便利性极差；(3)由于建设方案不合理，导致充电站资源浪费，变相增加了建设投资成本。

发明内容

本发明根据现有技术中存在的问题，提出了一种电动汽车充电站最优建设数量和选址方案规划方法，有效避免了充电站建设数量设置不合理和选址方案设置不合理导致的资源浪费、服务压力过大、寻址距离过大以及建设成本过高等等问题。

本发明所采用的技术方案如下：

数据准备：调查某城市电动汽车的相关参数，估算一天内该城市产生充电需求的用户数量A；统计电动汽车停车点位置，并将该城市划分为N个子区域，根据停车点在各个子区域内的频数，计算停车点出现在该子区域内的概率P(N＝i)；通过模拟法生成A个停车点从而获得在子区域内的停车坐标；

(电动汽车的相关参数包括该地区保有量M、电动汽车用户平均最低容忍电量SOC_l、电动汽车日均行驶里程d、电动汽车平均百公里电耗w)

确定该城市充电站拟建站点数量q的范围，所述充电站拟建站点数量q的下限值q₁表示为：

所述充电站拟建站点数量q的上限值q₂表示为

其中，Q为该城市内充电站拟建候选站点数量，a₁为充电站用户最低服务数量值，a₂为充电站服务用户数量的最大值，a₁和a₂的值的设定可以由运营机构自己设定。

在选择建设q个充电站的情况下，每套选址方案f都将构成一个站点集合N^Q，q，f，其中每个站点i∈N^Q，q，f，根据用户j对周围的q个拟建站点的选择成本构建用户充电站选择模型，通过该选择模型选择目标充电站；

所述选择模型表示为：

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